Организация и технология испытаний : в 2 ч. Ч. 2: Автоматизация испытаний. Серегин М.Ю. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

которые сначала не приводят к увеличению трещины. Вне гипотетической трещины длиной 2 (a + r
s
) материал
пластичен.
2. Материал внутри пластической зоны длиной
r
s
находится под действием равномерного напряжения те-
чения σ
т
.
3. Длина пластической зоны r
s
устанавливается таким образом, чтобы на концах гипотетической трещины
2
(a + r
s
) не образовывалось напряжений больших σ
т
.
Расширение пластически деформируемого участка близ конца трещины при увеличении внешнего напря-
жения связано с раскрытием трещины δ (мм). Для случая плоского напряженного состояния
σ
πσ
π
σ
=σ
т
т
2
cos
1
ln
8
E
a
(1.32)
с приближением, относящимся к σ/σ
т
< 0,6:
δ = πσ
2
а / Еσ
т
. (1.33)
В качестве критерия нестабильного распространения трещины после пластической деформации принима-
ется (аналогично критическому коэффициенту интенсивности напряжения в ЛМР) величина критического рас-
крытия трещины в зоне у вершины трещины, обозначаемая δ
с
. Это критическое раскрытие трещины δ
с
в НЛМР
принимается в качестве параметра вязкости. Названный параметр связан с критическим коэффициентом интен-
сивности напряжения
K
с
плоско-напряженного состояния:
K
с
= (σ
т
δ
с
Е)
1/2
. (1.34)
1.4.1.3. Механика разрушения при стабильном развитии трещины. Критический размер дефекта, при-
водящий к разрушению элемента конструкции, часто может быть достигнут при стабильном развитии имею-
щейся трещины. Особое значение при этом имеет рост трещины в условиях переменных нагрузок или коррози-
онного растрескивания. Рост трещины, происходящий при коррозионном растрескивании, т.е. под влиянием
коррозионной среды внутренних или внешних растягивающих напряжений, также в решающей степени опре-
деляется величиной коэффициента интенсивности напряжения вблизи вершины трещины. Минимальная на-
чальная величина
K, приводящая в данных условиях к началу стабильного роста трещины с последующим раз-
рушением, обозначается для случая плоского деформированного состояния K
Iscc
, а для плоского напряженного
состояния –
K
scc
. При этом следует обращать внимание на то, что K
Iscc
< K
Ic
и K
scc
< K
c
.
1.4.1.4. Механика разрушения при динамическом развитии тре-
щины. Все сказанное до сих пор относилось к началу нестабильного или
стабильного роста первоначально неразвивающейся трещины при приложе-
нии статической нагрузки. Если обозначить полученные при повышенных
скоростях деформации (рис. 45) параметры как динамическую вязкость раз-
рушения
K
Id
, а ее минимальную величину – как вязкость при остановке тре-
щины K
Iа
, то
K
Id
, K
Iа
< K
Ic
. (1.35)
Это условие должно быть учтено в расчетах во избежание внезапного
хрупкого разрушения, которое может возникнуть при ударных нагрузках
или при распространении движущихся трещин (разрыв хрупкого включе-
ния, развитие сварочных трещин, имеющихся в зоне термического влияния,
в глубь основного материала, развитие трещин в газопроводах).
1.4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ K
Ic
Получаемая в соответствии с ЛМР связь между вязкостью разрушения K
Ic
, внешней нагрузкой и критиче-
ской длиной трещины является исходным пунктом для экспериментального определения вязкости разрушения.
Поскольку применение линейной механики разрушений ограничено условием, что опасные трещины бу-
дут развиваться в условиях упругой деформации, с целью получения достоверных результатов испытаний раз-
работаны следующие рекомендации:
1. Размеры образцов при любых условиях испытания должны быть значительно больше, чем протяжен-
ность пластической зоны вершины трещины.
2. При проведении испытаний необходимо точно фиксировать нагрузку образца и критическую длину тре-
щины к началу нестабильного роста трещины.
3. Для данной формы образца должно быть известно уравнение, определяющее связь между коэффициен-
том интенсивности напряжения, нагрузкой и длиной трещины.
1.4.2.1. Форма и размеры применяемых образцов. Форма и размеры обычно используемого образца для
испытаний на трехточечный изгиб и компактного образца для испытаний на растяжение показаны в табл. 2.
2. Образец для испытания на трехточечный изгиб (по RS3642–72)
Рис. 45. Зависимость вязкости
разрушения от скорости деформа-
ции

Страницы